DE102007025417A1 - Electrically heatable honeycomb arrangement with support pins - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung, aufweisend einen ersten Wabenkörper, der mit wenigstens einem gewundenen oder gewickelten Stapel gebildet ist und eine Vielzahl von durchströmbaren Kanälen aufweist, wobei ein erstes Ende des Stapels mit einem elektrischen Anschluss und ein zweites Ende mit einer elektrischen Masse verbunden ist. Der Stapel weist eine Mehrzahl von miteinander in elektrischem Kontakt stehenden, wenigstens teilweise strukturierten, Blechfolien auf. Gleichzeitig weist der Wabenkörper Stützstifte zur Verbindung mit einem zweiten Wabenkörper auf, die wengistens außerhalb eines inneren Bereiches einen Abstand voneinander entlang des Verlaufs des Stapels von wenigstens 25 mm aufweisen. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Einbringen von Stützstiften in einen Wabenkörper und eine Vorrichtung zur Aufnahme eines Wabenkörpers bzw. zum Positionieren von Stützstiften, wobei die Vorrichtung die Montage der Stützstifte in den Wabenkörper ermöglicht.The present invention relates to an arrangement, comprising a first honeycomb body, which is formed with at least one wound or wound stack and having a plurality of through-flow channels, wherein a first end of the stack is connected to an electrical terminal and a second end to an electrical ground , The stack has a plurality of mutually in electrical contact, at least partially structured, sheet metal foils. At the same time, the honeycomb body has support pins for connection to a second honeycomb body, which have at least a distance apart from each other along an inner region of at least 25 mm along the course of the stack. Furthermore, the invention relates to a method for introducing support pins in a honeycomb body and a device for receiving a honeycomb body or for positioning of support pins, wherein the device allows the mounting of the support pins in the honeycomb body.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung von einem ersten Wabenkörper und einem zweiten Wabenkörper, wobei der erste Wabenkörper wenigstens einen gewundenen oder gewickelten Stapel aufweist, gebildet aus wenigstens teilweise strukturierten Blechfolien mit einer Vielzahl von durchströmbaren Kanälen, und wobei der erste Wabenkörper Stützstifte aufweist, die zur Verbindung mit einem stromabwärts gelegenen zweiten Wabenkörper vorgesehen sind. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Einbringen von Stützstiften in einen Wabenkörper sowie eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.The The present invention relates to an arrangement of a first honeycomb body and a second honeycomb body, wherein the first honeycomb body at least a wound or wound stack formed from at least partially structured sheet metal foils with a variety of flow-through channels, and wherein the first Honeycomb body has support pins that connect to with a downstream second honeycomb body are provided. Furthermore, the invention relates to a method for introducing support pins into a honeycomb body and a suitable device for carrying out a such process.
Durch
die
Des
Weiteren zeigt die
Die modernen Einsatzgebiete für beheizte Wabenkörper in Abgasreinigungssystemen in Kraftfahrzeugen haben sich nun dahingehend verändert, dass insbesondere Wabenkörper mit größeren Querschnitten bei gleichzeitig immer dünneren Wänden eingesetzt werden. Infolge einer Vergrößerung des durchströmten Querschnittes der beheizten Katalysator-Trägerkörper werden die dünnen Wände an fälliger gegenüber der hohen thermischen und dynamischen Beanspruchung durch den Abgasstrom.The modern applications for heated honeycomb bodies in emission control systems in automobiles have now come to that changed that particular honeycomb body with larger Cross sections used at the same time thinner walls become. As a result of an increase in the flowed through Cross section of the heated catalyst carrier body the thin walls become more mature the high thermal and dynamic stress caused by the exhaust gas flow.
Zur thermischen Isolierung des elektrisch beheizten Wabenkörpers gegenüber dem Abgassystem und zur Abstützung und Stabilisierung der dünnen Kanalwände des beheizten Wabenkörpers sollten insbesondere für größere Wabenkörper auch eine größere Anzahl von Stützstifte eingesetzt werden. Der Einsatz von mehr Stützstiften führt jedoch zu einer Reduzierung der Anzahl der durchströmbaren Kanäle des Wabenkörpers und gleichzeitig zu einer Erhöhung der Wahrscheinlichkeit der Beschädigung der Kanäle bzw. Wände der Wabenkörper. Die Kanäle oder Wände können insbesondere bei der Fertigung bzw. bei dem Zusammenbau von Wabenkörpern mit den Stützstiften beschädigt werden. Gleichzeitig führt die Erhöhung der Anzahl von Stützstiften zu einer Erhöhung des Gewichts und ist gleichzeitig ein bedeutender Kostenfaktor einerseits in der Fertigung aber auch in der Materialbereitstellung für diese Abgaskomponenten.to thermal insulation of the electrically heated honeycomb body towards the exhaust system and for support and Stabilization of the thin channel walls of the heated Honeycomb should especially for larger Honeycomb also a larger number be used by support pins. The use of more Support pins, however, leads to a reduction the number of channels through which the honeycomb body can flow and at the same time increase the probability the damage of the channels or walls the honeycomb body. The channels or walls can in particular during manufacture or during assembly damaged by honeycomb bodies with the support pins become. At the same time, the increase in the number leads from supporting pins to an increase in weight and at the same time is a significant cost factor in one hand the production but also in the material supply for these exhaust gas components.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere eine Anordnung mit einem beheizten Wabenkörper bereitzustellen, der auch bei großem Durchmesser mit einer geringen Anzahl von Stützstiften eine hohe Stabilität der Struktur und hohe Effektivität hinsichtlich der Abgasreinigung erreichen kann. Gleichzeitig soll der Wabenkörper leicht sein und günstig in der Herstellung. Darüber hinaus soll auch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einbringen derartiger Stützstifte über eine Stirnseite des Wabenkörpers vorgeschlagen werden, die einfach und schonend die Stützstifte an den gewünschten Positionen anordnet.task It is therefore the object of the invention with reference to the prior art at least partially solved problems and in particular an arrangement with a heated honeycomb body to provide, even with large diameter with a low number of support pins high stability the structure and high efficiency in terms of emission control can reach. At the same time, the honeycomb body should be light be and cheap in the production. Furthermore is also a method and apparatus for introducing such support pins on a front side of the honeycomb body are proposed the easy and gentle the support pins to the desired Positions positions.
Diese Aufgaben werden gelöst durch eine Anordnung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1, einem Verfahren zum Einbringen von Stützstiften in einen Wabenkörper gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 9 bzw. einer Vorrich tung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 11. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweils abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Unteransprüchen einzeln aufgeführten Merkmale, in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.These Tasks are solved by an arrangement according to the Features of claim 1, a method of introduction of support pins in a honeycomb body according to the Characteristics of claim 9 and a Vorrich device according to the Features of claim 11. Further advantageous embodiments of the invention are formulated in the respective depending Claims specified. It should be noted that those listed individually in the dependent claims Features, in any, technologically meaningful, way with each other can be combined and further embodiments of Define the invention. In addition, those in the Claims specified in the description specified and explained in more detail, where further preferred embodiments of the invention are shown.
Vorliegend wird die Aufgabe gelöst durch eine Anordnung, aufweisend einen ersten Wabenkörper, der mit wenigstens einem gewundenen oder gewickelten Stapel gebildet ist und eine Vielzahl von durchströmbaren Kanälen aufweist, wobei ein erstes Ende des Stapels mit einem elektrischen Anschluss und ein zweites Ende mit einer elektrischen Masse verbunden ist, und der Stapel eine Mehrzahl von miteinander in elektrischem Kontakt stehenden, wenigstens teilweise strukturierten, Blechfolien aufweist, und der Wabenkörper Stützstifte zur Verbindung mit einem zweiten Wabenkörper aufweist, die wenigstens außerhalb eines inneren Bereiches einen Abstand voneinander entlang des Verlaufs des Stapels von wenigstens 25 mm aufweisen.present the object is achieved by an arrangement comprising a first honeycomb body having at least one convoluted one or wound stack is formed and a variety of permeable Channels, wherein a first end of the stack with an electrical connection and a second end with an electrical Mass is connected, and the stack a plurality of each other in electrical contact, at least partially structured, Sheet metal foils, and the honeycomb support pins for connection to a second honeycomb body, at least outside an inner area one Spaced apart along the course of the stack of at least 25 mm.
Anstelle des zweiten Wabenkörpers kann natürlich auch ein anderer Trägerkörper über Stützstifte mit dem ersten Wabenkörper verbunden werden.Instead of of the second honeycomb body can of course also a other carrier body via support pins be connected to the first honeycomb body.
Bezüglich der möglichen unterschiedlichen Ausgestaltungen der elektrischen Anschlüsse des Wabenkörpers kann insbesondere auf die eingangs genannten Dokumente der Anmelderin verwiesen werden.With regard to the possible different embodiments of the electrical connections of the honeycomb body, in particular to the above referenced documents of the applicant.
Bevorzugt beträgt der Abstand der Stützstifte voneinander entlang des Verlaufs des Stapels wenigstens außerhalb des inneren Bereichs wenigstens 30 mm oder sogar wenigstens 35 mm. Dabei ist mit Abstand entlang des Verlaufs des Stapels gemeint, dass nur die Abstände von Stützstiften betrachtet werden, die innerhalb eines Stapels benachbart zueinander angeordnet sind. Der Verlauf des Stapels orientiert sich demnach am Verlauf der Blechfolien. Damit ist zunächst nicht die Beabstandung von Stützstiften gemeint, die im Falle einer Wicklung eines Stapels zwar nebeneinander angeordnet sein können, bei denen aber zur Bestimmung der Beabstandung wenigstens eine Stapelgrenze überschritten wird.Prefers is the distance of the support pins from each other along the course of the stack at least outside the inner area at least 30 mm or even at least 35 mm. there is meant at a distance along the course of the stack that only the distances of support pins are considered which are arranged within a stack adjacent to each other. The course of the stack is therefore based on the course of the metal foils. In order to is not initially the spacing of support pins meant, in the case of a winding of a stack, although next to each other may be arranged, but where to determine the Spacing exceeded at least one stack limit becomes.
Belastungstests haben veranschaulicht, dass gerade der Abstand entlang des Stapelverlaufs bzw. des Blechfolienverlaufes wesentlich für die stabile Fixierung des Wabenkörpers ist. Damit kann insbesondere eine zur räumlichen Anordnung des Stapels geeignete Verteilung der Stützstifte unter Berücksichtigung der Windungsweise bzw. Wickelweise des Wabenkörpers erreicht werden, die auch bei Einsatz in einem mobilen Abgassystem in motornaher Anordnung dauerhaft standhält. Der überraschend große Abstand kann je nach Wickeltyp jedoch im zentralen inneren Bereich ggf. nicht ausreichend sein, so dass gerade hier eventuell eine geringe Anzahl von Stützstiften entlang des Verlaufs enger zueinander angeordnet sein – dies gilt insbesondere für Wendungen bzw. Krümmungen, die nahezu nach Art einer Faltung gebildet sind. Die hier angegebenen Abstände sind insbesondere für Blechfolien geeignet, die wenigstens einen der folgenden Parameter erfüllen: geschlitzte bzw. perforierte Blechfolien, Blechfolien mit einer Dicke kleiner 80 Mikrometer oder sogar kleiner 60 Mikrometer, Blechfolien einer Länge größer 500 mm oder sogar 1000 mm, Blechfolien mit einer Breite kleiner 40 mm oder sogar 20 mm.stress test have illustrated that just the distance along the stack or the sheet metal foil course essential for the stable fixation of the honeycomb body is. This can in particular a for spatial arrangement of the stack suitable distribution of the Support pins taking into account the winding way or winding manner of the honeycomb body can be achieved, the even when used in a mobile exhaust system in close-coupled arrangement permanently withstand. The surprisingly big one Distance can, depending on the type of winding, however, in the central inner area may not be sufficient, so that just here maybe one small number of support pins along the course narrower be arranged to each other - this is especially true for turns or curvatures formed almost in the manner of a fold are. The distances given here are especially for Metal foils suitable that meet at least one of the following parameters: Slotted or perforated metal foils, metal foils with a Thickness less than 80 microns or even less than 60 microns, metal foils a length greater than 500 mm or even 1000 mm, sheet metal foils with a width of less than 40 mm or even 20 mm.
Es hat sich gezeigt, dass der größere Abstand der Stützstifte voneinander nicht zu kritischen Resonanzfrequenzen des Wabenkörpers führt, so dass von dieser Seite keine bisher erwartete Gefahr ausgeht. Weiterhin wird durch den größeren Abstand der Stützstifte eine gewisse Vibration bewusst in Kauf genommen. Diese Vibration kann zu einer Abscheidung von Rußpartikel innerhalb des Wabenkörpers und/oder des stromabwärts angeordneten zweiten Trägerkörpers führen, die dann z. B. durch nachgelagerte Partikelfilter aus dem Abgasstrom entfernt werden können. Dadurch wird eine höhere Effizienz in der Abgasreinigung als auch eine höhere Lebenserwartung der Wabenkörper ermöglicht.It has been shown that the greater distance the Support pins from each other not critical resonance frequencies of the honeycomb body leads, so from this side no expected danger. Furthermore, by the greater distance of the support pins one certain vibration consciously accepted. This vibration can to a deposition of soot particles within the honeycomb body and / or the downstream second carrier body lead, then z. B. by downstream particle filter can be removed from the exhaust stream. This will a higher efficiency in the exhaust gas purification as well as a higher life expectancy of the honeycomb body allows.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Anordnung wird vorgeschlagen, dass wenigstens die Stützstifte außerhalb des inneren Bereichs über die Querschnittsfläche des Wabenkörpers so verteilt sind, dass diese eine Distanz von wenigstens 25 mm zueinander aufweisen. Bevorzug sollte diese Distanz sogar wenigstens 30 mm und in besonders vorteilhafter Weise wenigstens 35 mm betragen. Bei dieser „Distanz" ist in Abgrenzung zum bereits beschriebenen „Abstand" der Stützstifte voneinander eine Überschreitung von Stapelbegrenzungen zusätzlich erfasst. Die „Distanz" kommt somit beispielsweise auch innerhalb eines (z. B. sehr hohen) Stapels zum Einsatz. Außerdem kann so beispielsweise auch die Position eines Stützstiftes im Hinblick auf die Höhe des Stapels angepasst werden, wenn das Kriterium des „Abstandes" entlang des Stapelverlaufs erfüllt ist. Dies gilt insbesondere für den Fall, dass eine ausreichende Stabilität des ersten Wabenkörpers zwischen benachbarten Stützstiften vorliegt, die ggf mit wenigstens einer lokalen „internen" (also nur auf den ersten Wabenkörper wirkenden) Halterung erreicht ist.According to one Another embodiment of the arrangement is proposed that at least the support pins outside the inner area over the cross-sectional area of the honeycomb body are distributed so that they have a distance of at least 25 mm from each other. Favor this distance should be at least 30 mm and in particular advantageously be at least 35 mm. At this "distance" is in contrast to the already described "distance" the Support pins from each other exceeding Stack limits additionally recorded. The distance" thus comes, for example, also within one (eg very high) Stack for use. In addition, for example, too the position of a support pin in terms of height of the stack, if the criterion of "distance" is met along the stacking path. This is especially true in the event that sufficient stability the first honeycomb body between adjacent support pins if necessary, with at least one local "internal" (ie only on the first honeycomb body acting) bracket is reached.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Anordnung beträgt ein Durchmesser des ersten Wabenkörpers wenigstens 100 mm. In einer bevorzugten Form beträgt der Durchmesser wenigstens 150 mm und in einer besonders bevorzugten Form wenigstens 200 mm. Der Durchmesser des zweiten Wabenkörpers bzw. Trägerkörpers ist bevorzugt mindesten so groß wie der des ersten Wabenkörpers.According to one further embodiment of the arrangement is a diameter of the first honeycomb body at least 100 mm. In a preferred Form the diameter is at least 150 mm and in one particularly preferred form at least 200 mm. The diameter of the second honeycomb body or carrier body is preferably at least as large as that of the first honeycomb body.
Gemäß einer Weiterbildung der Anordnung wird vorgeschlagen, dass wenigstens ein Stützstift so dimensioniert ist, dass dieser den Kanal, in dem dieser positioniert ist, so ausfüllt, dass der Stützstift über wenigstens 50% eines, in dem Wabenkörper befindlichen, Umfangs in Kontakt mit den umgebenden Wänden steht, die den Kanal bilden. Dabei kann der Kanal durch mindestens eine Blechfolie, eine Blechfolie und einem Gehäuseabschnitt, einer Blechfolie und einer Isolierung, etc. gebildet sein. Weiterhin kann der Stützstift auch innerhalb von Schlitzen positioniert sein, die mit anderen, auch isolierenden Strukturen des Wabenkörpers gebildet sind. Die Umschließung der Stützstiftes von der Kanalwand sorgt für einen ausreichenden Halt während der Fertigung und später im Einsatz. Dabei kann der Querschnitt des Stützstiftes ggf. etwas größer sein als der mittlere Kanalquerschnitt, allerdings sollte dies 10% oder sogar nur 5% nicht überschreiten.According to one Further development of the arrangement is proposed that at least a support pin is dimensioned so that this the channel, in which it is positioned, fills so that the support pin on at least 50% of a, located in the honeycomb body, circumference in Contact with the surrounding walls stands the channel form. In this case, the channel through at least one metal foil, a Sheet metal foil and a housing section, a sheet metal foil and an insulation, etc. be formed. Furthermore, the support pin also be positioned inside slots that are in line with others, also formed insulating structures of the honeycomb body are. The enclosure of the support pin of the Channel wall ensures a sufficient grip during the production and later in use. The cross section of the Support pin may be slightly larger than the average channel cross section, however, this should be 10% or even only 5%.
Insbesondere ist der wenigstens eine Stützstift über wenigstens 75% seines im Wabenkörper befindlichen Umfangs in Kontakt mit den umgebenden Wänden oder sogar zu wenigstens 95% seines Umfangs in Kontakt mit den umgebenden Wänden.Especially is the at least one support pin on at least 75% of its located in the honeycomb body in contact with the surrounding walls or even at least 95% its extent in contact with the surrounding walls.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Stützstifte bis zu einer Tiefe von höchstens 8 mm in den zweiten Wabenkörper eingreifen. Bevorzugt ist es, wenn die Stützstifte sich bis zu einer Tiefe von höchstens 5 mm und besonders bevorzugt bis zu einer Tiefe von höchstens 3 mm in den zweiten Wabenkörper hinein erstrecken. Dabei soll insbesondere vermieden werden, dass Sekundärstrukturen innerhalb der Kanäle des zweiten Wabenkörpers durch das Einschieben der Stützstifte zerstört werden. Sekundärstrukturen sind z. B. Löcher, Schlitze, Laschen, transversale Mikrostrukturen oder auch Strömungsumlenkungen, die beispielsweise eine verbesserte Vermischung des Abgasstroms erreichen sollen und in Ergänzung bzw. Überlagerung zu den aus dem allgemein bekannten Stand der Technik geläufigen wellenförmigen Strukturen der Blechfolien eingesetzt werden.It is particularly advantageous if the support pins engage in the second honeycomb body to a depth of at most 8 mm. It is preferred when the support pins extend into the second honeycomb body to a depth of at most 5 mm and more preferably to a depth of at most 3 mm. In particular, it should be avoided that secondary structures within the channels of the second honeycomb body are destroyed by the insertion of the support pins. Secondary structures are z. As holes, slots, tabs, transverse microstructures or flow deflections that should achieve, for example, an improved mixing of the exhaust stream and are used in addition or overlay to the well-known from the well-known prior art wavy structures of the metal foils.
Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Anordnung weist wenigstens ein Stützstift wenigstens eine Spitze auf, die außermittig zu einer Mittelachse des Stützstiftes angeordnet ist. Ferner ist es besonders vorteilhaft, wenn wenigstens ein Stützstift wenigstens eine Spitze aufweist, die fluchtend mit der Mantelfläche des Stützstiftes angeordnet ist.According to one Particularly preferred embodiment of the arrangement has at least a support pin at least a tip on the off-center is arranged to a central axis of the support pin. Further it is particularly advantageous if at least one support pin has at least one tip, which is aligned with the lateral surface the support pin is arranged.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist der wenigstens eine Stapel des ersten Wabenkörpers eine Höhe von wenigstens 10 mm auf. Bevorzugt weist der Stapel eine Höhe von wenigstens 20 mm und besonders bevorzugt von wenigstens 30 mm auf. Die vorstehende Anweisung zur Ausführung der Abstände und Distanzen der Stützstifte kann hierbei mir größerer Variationsvielfalt eingehalten werden, so dass gerade zum Beispiel besonders wenige Stützstifte eingesetzt werden können, was (gerade bei sehr großen Wabenkörpern) zu einem beachtlichen Kostenvorteil führen kann. Die Höhe eines Stapels ist bei Betrachtung der Querschnittsfläche eines Wabenkörpers erkennbar und betrifft die Stapelhöhe der gemeinsam miteinander gewundenen Blechfolien bzw. die voneinander elektrisch isolierten Stapel.According to one Another embodiment, the at least one stack of the first Honeycomb body a height of at least 10 mm. Preferably, the stack has a height of at least 20 mm and more preferably at least 30 mm. The above Instruction for executing the distances and distances The support pins can be bigger here Variation variety are met, so that just for example especially few support pins can be used, what (especially with very large honeycomb bodies) to one can lead to considerable cost advantage. The height a stack is in view of the cross-sectional area a honeycomb body recognizable and affects the stack height the mutually coiled sheet metal foils or from each other electrically insulated stack.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der innere Bereich des ersten Wabenkörpers höchstens 20% einer Querschnittsfläche des ersten Wabenkörpers. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung nimmt der innere Bereich höchstens 10% der Querschnittsfläche ein. Die Querschnittsfläche kann bei Wabenkörpern, die keine zylindrische Form aufweisen, sondern z. B. konisch ausgeführt sind, als die größte Querschnittsfläche angenommen werden, da die größere Querschnittsfläche üblicherweise dem zweiten Wabenkörper zugewandt ist. Wie bereits ausgeführt, orientiert sich die Größe den inneren Bereiches am der Wickelart der Stapel. Da hierfür ein Wickeltyp gewählt wird, der im Wesentlichen die gewünschte Querschnittsfläche ausfüllt, hat der innere Bereich bevorzugt eine Form (rund, eckig, elliptisch, ...), die im Wesentlichen der (äußeren) Form (und Ausrichtung) der Querschnittsfläche entspricht.According to one advantageous embodiment, the inner region of the first Honeycomb body at most 20% of a cross-sectional area of the first honeycomb body. According to one particularly advantageous embodiment, the inner area takes at most 10% the cross-sectional area. The cross-sectional area can be used on honeycomb bodies which are not cylindrical in shape but z. B. are conical, as the largest Cross-sectional area can be assumed because the larger Cross-sectional area usually the second honeycomb body is facing. As already stated, is oriented the size of the inner area of the winding the stack. Since a winding type is chosen for this, the substantially the desired cross-sectional area fills, the inner region preferably has a shape (round, angular, elliptical, ...), which are essentially the (outer) Shape (and orientation) corresponds to the cross-sectional area.
Vor dem Hintergrund einer automatisierten Fertigung eines beheizbaren Wabenkörpers bzw. einer Anordnung eines beheizbaren ersten Wabenkörpers mit einem zweiten Wabenkörper oder einem Trägerkörper wird erfindungsgemäß auch ein Verfahren zum Einbringen von Stützstiften in Kanäle oder Schlitze eines ersten Wabenkörpers vorgeschlagen, wobei Stützstifte durch eine Haltevorrichtung positioniert werden und mittels Anregung quer zur Zuführbewegung des ersten Wabenkörpers und der Haltevorrichtung zueinander, die Stützstifte zum Eingreifen in die Kanäle oder Schlitze gebracht werden. Schlitze sind hierbei z. B. die Bereiche zur Isolierung von Blechstapeln voneinander. Unter einer „Queranregung" wird insbesondere eine Art Vibrationsbewegung verstanden, die beispielsweise senkrecht zur Zuführbewegung orientiert sein kann. Die Queranregung wird bevorzugt mit einer konstanten Frequenz und Amplitude durchgeführt, dies ist aber nicht zwingend erforderlich. Die Zuführbewegung orientiert sich insbesondere an der Lage der Kanäle des zweiten Wabenkörpers und ist bevorzugt parallel dazu.In front the background of an automated production of a heatable Honeycomb body or an arrangement of a heated first Honeycomb body with a second honeycomb body or a carrier body according to the invention also a method for introducing support pins into channels or slits of a first honeycomb body, wherein Support pins are positioned by a holding device and by means of excitation across the feed movement of the first Honeycomb body and the holding device to each other, the support pins to be engaged in the channels or slots. slots are here z. B. the areas for the isolation of sheet stacks from each other. In particular, "cross-excitation" is used understood a kind of vibrational movement, for example, perpendicular can be oriented to the feed movement. The cross excitation is preferably performed with a constant frequency and amplitude, but this is not mandatory. The feeding movement is based in particular on the location of the channels of the second honeycomb body and is preferably parallel to it.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens werden die Stützstifte danach gemeinsam mit dem ersten Wabenkörper an einem zweitem Wabenkörper angeordnet, so dass ein Spalt die beiden Wabenkörper beabstandet, und die Stützstifte durch einen Lötprozess an den Wabenkörpern fixiert. Der Spalt beträgt bevorzugt nur wenige Millimeter, z. B. 5 bis 10 mm. Der Lötprozess umfasst bevorzugt ein Hochtemperatur-Vakuum-Hartlötverfahren.According to one Continuing the process, the support pins are afterwards arranged together with the first honeycomb body on a second honeycomb body, such that a gap spaces the two honeycomb bodies, and the support pins by a soldering process to the Fixed honeycomb bodies. The gap is preferred only a few millimeters, z. B. 5 to 10 mm. The soldering process preferably includes a high temperature vacuum brazing process.
Dieses Verfahren kann insbesondere in eine Fertigung auch von erfindungsgemäßen Anordnungen oder von Wabenkörpern integriert werden, die nachfolgend beschrieben werden soll.This Method may in particular also in a production of inventive Arrangements or honeycomb bodies are integrated, the following should be described.
Dazu werden Stützstifte vereinzelt, um von einem Manipulator einzeln oder als Gruppe aufgenommen werden zu können, wobei diese dann einer Haltevorrichtung bzw. Anordnungsmatrix zugeführt werden und insbesondere über ein Messsystem in dieser Haltevorrichtung bzw. Anordnungsmatrix eingeführt und damit positioniert werden. Diese Haltevorrichtung weist insbesondere eine oder mehrere genau vorgegebene Positionierungsmöglichkeit auf, in der die Stützstifte aufgenommen und geklemmt werden können. Weiterhin wird der Wabenkörper vor dieser Haltevorrichtung positioniert, wobei auf der der Haltevorrichtung abgewandten Seite eine Prallplatte an dem Wabenkörper angeordnet wird über den der Wabenkörper fixiert oder auch aufgenommen und transportiert werden kann.To Support pins are isolated to a manipulator individually or as a group, where these are then fed to a holding device or arrangement matrix and in particular via a measuring system in this holding device or array matrix introduced and thus positioned become. This holding device has in particular one or more exactly predetermined positioning possibility in which the Support pins can be added and clamped. Furthermore, the honeycomb body is in front of this holding device positioned, wherein on the side facing away from the holding device a baffle plate is disposed on the honeycomb body via the the honeycomb body fixed or taken and transported can be.
Die Anregung quer (schräg bzw. sogar im Wesentlichen senkrecht) zur Zuführbewegung des Wabenkörpers zu der Haltevorrichtung kann nunmehr über eine anregbare Prallplatte erzeugt werden oder über eine anregbare Haltevorrichtung für die Stützstifte. Bevorzugt ist hier jedoch die Prallplatte anregbar, auf der der Wabenkörper fixiert ist, da somit auch für die weiteren Fertigungsschritte, insbesondere für das Zusammenführen von erstem Wabenkörper und zweitem Wabenkörper, die Prallplatte Teil der Vorrichtung bleibt. Die Anregung der Stützstifte, quer zur eigentlichen Zuführbewegung des Wabenkörpers und der Haltevorrichtung zueinander, führt dazu, dass eine Kollision der Stützstiftspitzen mit den Blechfolien des Wabenkörpers durch Vibration, Oszillation oder ähnliche erzeugte Querbewegungen vermieden bzw. wieder gelöst wird, so dass ein problemloses Einschieben in die Struktur des Wabenkörpers ermöglicht wird und somit die Kanalwände des Wabenkörpers unbeschädigt bleiben.The excitation transversely (obliquely or even substantially perpendicular) to the feed movement of the honeycomb body to the holding device can now be generated via a stimulable baffle plate or via a stimulable holding device for the Support pins. Preferably, however, the baffle plate can be excited here, on which the honeycomb body is fixed, since the baffle plate thus remains part of the device even for the further production steps, in particular for the merging of the first honeycomb body and the second honeycomb body. The excitation of the support pins, transverse to the actual feed movement of the honeycomb body and the holding device to each other, causes a collision of the support pin tips with the metal foils of the honeycomb body by vibration, oscillation or similar transverse movements generated avoided or released again, so that easy insertion into the structure of the honeycomb body is made possible and thus the channel walls of the honeycomb body remain undamaged.
Die Haltevorrichtung und der Wabenkörper werden gegebenenfalls soweit zueinander bewegt, bis die Stützstifte auf der Prallplatte auftreffen, so dass eine komplette Durchdringung des ersten Wabenkörpers und damit eine maximale Fixierung der Stützstifte erreicht wird. Nun kann die Haltevorrichtung von den Stütz stiften entfernt und eine weiterer Trägerkörper bzw. ein zweiter Wabenkörper vor dem ersten Wabenkörper positioniert werden. Auch hier kann eine Anregung entweder des zweiten Wabenkörpers oder des ersten Wabenkörpers infolge der Prallplatte erfolgen, so dass die Stützstifte in den zweiten Wabenkörper bzw. in den Trägerkörper bis zu einer vorbestimmten Tiefe eingeführt werden können.The Holding device and the honeycomb body are optionally as far as moving each other until the support pins on the baffle plate impinge, leaving a complete penetration of the first honeycomb body and thus achieved a maximum fixation of the support pins becomes. Now, the holding device can donate from the support removed and another carrier body or a second honeycomb body in front of the first honeycomb body be positioned. Again, an excitation of either the second Honeycomb body or the first honeycomb body as a result the baffle plate made so that the support pins in the second Honeycomb body or in the carrier body can be introduced to a predetermined depth.
Durch die hier beschriebene Anregung zur verbesserten Einführung der Stützstifte in die sehr filigrane Struktur der Wabenkörper, kann auf eine aufwändige und kostenintensive manuelle Montage der Stützstifte in dem Wabenkörper verzichtet werden und insbesondere eine automatisierte Fertigung dieser Abgasreinigungsanordnung ermöglicht werden.By the suggestion for improved introduction described here the support pins in the very filigree structure of the honeycomb body, Can be a time-consuming and costly manual assembly the support pins omitted in the honeycomb body and in particular an automated production of this exhaust gas purification arrangement be enabled.
Die Stützstifte können im Folgenden oder auch nach dem Fixieren im ersten Wabenkörper infolge eines Lötprozesses in den Kanälen der Wabenkörper bzw. in dem Trägerkörper fixiert werden.The Support pins can be below or after the fixing in the first honeycomb body as a result of a soldering process in the channels of the honeycomb body or in the carrier body be fixed.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung, auf die sich die Erfindung ferner erstreckt, ist zur Aufnahme eines ersten Wabenkörpers oder zum Positionieren von Stützstiften, wobei die Vorrichtung so anregbar ist, dass die Vorrichtung im Wesentlichen quer zur Erstreckungsrichtung der Kanäle oder Schlitze des ersten Wabenkörpers oder zu einer Mittelachse der Stützstifte bewegbar ist.The Device according to the invention, to which the Invention further extends, is for receiving a first honeycomb body or for positioning support pins, wherein the device is so excitable that the device is substantially transverse to the direction of extension the channels or slots of the first honeycomb body or is movable to a central axis of the support pins.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann also entweder den ersten Wabenkörper, die Haltevorrichtung für die Stützstifte oder den zweiten Wabenkörper aufnehmen und anregen.The The device according to the invention can thus either the first honeycomb body, the holding device for pick up the support pins or the second honeycomb body and stimulate.
Auch Wabenkörper, die keine koaxiale Erstreckung von Kanälen aufweisen, sondern konisch gewickelt sind oder auch gewundene durchströmbare Kanäle aufweisen, können durch eine solche Vorrichtung oder durch solch ein Verfahren hergestellt werden. Die Anregung dieser Montagevorrichtungen dient insbesondere nur dem ersten Einschieben der Stützstifte in vorhandene Kanalöffnungen. Natürlich müssen dementsprechend entweder die Stützstifte oder die Haltevorrichtungen der Stützstifte so ausgeführt sein, dass ein Aufeinanderschieben eines Wabenkörpers oder eines weiteren Trägerkörpers möglich ist.Also Honeycomb bodies that do not coaxially extend channels but are conically wound or tortuous durchströmbare Channels may be through such a device or produced by such a method. The suggestion This mounting device is used in particular only the first insertion the support pins in existing channel openings. Of course, either the Support pins or the holders of the support pins be executed so that a succession of a Honeycomb body or another carrier body is possible.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen, auf die sie jedoch nicht beschränkt ist. Es zeigt darin schematisch:The Invention and the technical environment are described below the figures explained in more detail. It should be noted that the figures particularly preferred embodiments of the invention to which, however, they are not limited is. It shows schematically in it:
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Es sind vielmehr zahlreiche Abwandlungen der Erfindung im Rahmen der Patentansprüche möglich. So können beispielsweise anstelle der gezeigten zylindrischen Wabenkörper auch konisch geformte Wabenkörper eingesetzt werden. Weiterhin ist die Erfindung nicht auf sich geradlinig erstreckende Kanäle beschränkt sondern auch für gewundene oder schräg zur Längsachse verlaufende Kanäle geeignet. Ebenfalls müssen die Wabenkörper nicht aus gewundenen Stapeln gebildet sein sondern können auch aus einem gewickelten Stapel erzeugt worden sein.The The present invention is not limited to the illustrated embodiments limited. There are many variations of the Invention within the scope of the claims possible. For example, instead of the shown cylindrical Honeycomb also conical shaped honeycomb body be used. Furthermore, the invention is not straightforward extending channels limited but also for tortuous or oblique to the longitudinal axis Suitable channels. Likewise, the honeycomb body must can not be formed from tortuous stacks but can also be generated from a wound stack.
Die
außermittig angeordnete Spitze
- 11
- erster Wabenkörperfirst honeycombs
- 22
- Stapelstack
- 33
- Kanalchannel
- 44
- erstes Endefirst The End
- 55
- elektrischer Anschlusselectrical connection
- 66
- zweites Endesecond The End
- 77
- elektrische Masseelectrical Dimensions
- 88th
- Blechfoliemetal sheet
- 99
- Stützstiftsupport pin
- 1010
- zweiter Wabenkörpersecond honeycombs
- 1111
- innerer Bereichinternal Area
- 1212
- QuerschnittsflächeCross sectional area
- 1313
- Abstanddistance
- 1414
- Distanzdistance
- 1515
- Durchmesserdiameter
- 1616
- Umfangscope
- 1717
- Wandwall
- 1818
- Tiefedepth
- 1919
- Abgasreinigungskomponenteemission control component
- 2020
- Spitzetop
- 2121
- Mittelachsecentral axis
- 2222
- Mantelflächelateral surface
- 2323
- Höheheight
- 2424
- Haltevorrichtungholder
- 2525
- Zuführbewegungfeed motion
- 2626
- Vorrichtungcontraption
- 2727
- Erstreckungsrichtungextension direction
- 2828
- Anordnungarrangement
- 2929
- Schlitzslot
- 3030
- Spaltgap
- 3131
- Gehäusecasing
- 3232
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 3333
- Kontrolleinheitcontrol unit
- 3434
- VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
- 3535
- Sensorsensor
- 3636
- Abgassystemexhaust system
- 3737
- Strömungsrichtungflow direction
- 3838
- Längsachselongitudinal axis
- 3939
- Stirnflächeface
- 4040
- Isolierunginsulation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |
Effective date: 20140603 |